沖壓

壓力機在沖壓自動化生産工藝中的應用

轉載 :  zhongte84958.cn   2018年11月06日

  沖壓自動化生産工藝

  在傳統的沖壓生産線中,前後設備間闆料的搬運靠人工手動取放。随着生産節拍的不斷提升,手工取放料不但無法滿足高節拍的需求,還帶來了安全隐患。由于人員專注于取放料速度的提升,忽視了設備運動的危害,經常出現設備壓到人手緻傷緻殘的事故。因此,代替人工操作的機械手自動化生産線應運而生。

  自動化生産,即采用設備代替人工實現前後壓力機間的闆材運送。不但避免了人員受傷的風險,還提升了35%左右的生産效率。2005年之後,國内汽車生産企業沖壓零件的自動化生産技術,如雨後春筍般湧現,開啟了沖壓自動化生産的大幕。圖1所示為沖壓自動化生産線示意圖。

  

  圖1 沖壓自動化生産線示意圖

  壓力機主要生産工藝參數介紹

  目前主流壓力機均為機械式封閉壓力機,可适用于薄闆零件的沖裁、成形、彎曲、校正、淺拉伸等各種冷沖壓工藝。壓力機的工藝參數至關重要,不僅影響産品的成形質量,還對效率、成本甚至安全有很大影響。下面将就部分壓力機重要參數及精度進行簡單闡述:

  壓力機基礎

  壓力機的基礎要承受壓力機的重量和抵抗開動壓力機時的振動力,并将其傳至基礎下的地基上。地基要以能夠可靠承受0.15MPa為前提。地基的強度由土建部門根據當地的土質進行設計施工。

  混凝土基礎必須一次澆灌完成,中間不得間斷。基礎混凝土填實完畢後應立即将表面一次抹平,以後隻準鏟平或磨平。考慮到防油的需要,基礎底部上平面應塗防酸水泥等作特殊防護。

  基礎圖所提供的是基礎内部尺寸,為安裝壓力機所需的最小空間尺寸。其所用水泥标号、鋼筋的布置,基礎承載面積大小和基礎壁厚等與強度有關的指标,不能降低。要求基礎承壓能力大于1.95MPa。

  導柱同步度

  導柱:用于連接橫梁齒輪箱和滑塊,将齒輪箱減速後的運動傳遞給滑塊,進而實現滑塊的上下運動。一般有單點、雙點及四點式,即一個導柱、兩個導柱或4個導柱。

  導柱同步度:是指雙點或四點式壓力機導柱在上下運動中的同步精度。此參數一般在壓力機制造廠内出廠前進行驗收。導柱同步度精度需控制在0.5mm之内,過大的不同步将會對滑塊受力産生嚴重的拉伸影響,進而影響滑塊在下死點對産品成形時的産品質量。

  裝模高度

  裝模高度是指滑塊下表面與工作台上表面之間的距離,有最大和最小裝模高度。設計沖模時,考慮到壓力機上安裝模具的可能性和模具刃磨後繼續使用,模具的閉合高度不允許采用壓力機裝模高度最大和最小兩個極限值。圖2所示為壓力機裝模高度示意圖。

  壓力機公稱力

  公稱力是壓力機在結構上能夠安全地承受的最大允許沖壓能力。實際工作時應充分考慮材料闆厚以及材料強度的偏差、模具的潤滑狀态和磨損變化等條件,使沖壓能力保有一定的寬裕度。

  

  圖2 壓力機裝模高度示意圖

  特别是進行落料沖裁加工等産生沖擊負荷的作業時,其工作壓力最好限制在公稱力的80%以下。倘若超出上述限值,滑塊與傳動連接部位可能産生劇烈振動并受損,影響壓力機的正常使用壽命。圖3所示為公稱力允許負荷曲線。

  

  圖3 公稱力允許負荷曲線

  壓縮空氣壓力

  壓縮空氣是保證壓力機順利運轉的主要動力源,也是壓力機部位動力源的控制回路源。每個部位對壓縮空氣壓力的需求值不同,工廠配送的壓縮空氣壓力值以壓力機的最大需求值為準,其餘需求值較低的部位配備減壓閥進行壓力調節。

  壓縮空氣在沖壓自動化生産工藝中的功能可分為兩類:産品質量類和動作功能類。産品質量類即用于産品質量成形,比如氣墊壓力;動作功能類即參與壓力機的動作控制,如離合器壓力等。以筆者所在企業的壓力機為例,壓力機各功能模塊所需壓縮空氣壓力值如表1所示。

  壓力機參數遠不止上述的5個,下面就筆者所在企業的壓力機參數進行簡單彙總并展示(表2),供大家參考。

  表1 各功能模塊所需壓縮空氣壓力值

  

  表2 壓力機參數彙總

  結論

  壓力機是沖壓生産工藝中的主要設備,随着汽車産業的飛速發展,汽車行業對各種高精設備的需求也不斷提升。沖壓工藝發展的過程中,先後經曆了人工手動線生産、自動化斷續生産及自動化高速連續生産三個過程。每次模式的更新疊代中,生産設備都在其中起到了重要的作用。

  ——來源:《鍛造與沖壓》2018年第20期

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